(Đồ án tốt nghiệp) ẢNH HƯỞNG l ASPARAGINASE đến sự tạo THÀNH ACRYLAMIDE TRONG cà PHÊ (ROBUSTA) RANG XAY BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGÂM kết hợp SÓNG SIÊU âm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ẢNH HƯỞNG L-ASPARAGINASE ĐẾN SỰ TẠO THÀNH ACRYLAMIDE TRONG CÀ PHÊ (ROBUSTA) RANG XAY BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGÂM KẾT HỢP SÓNG SIÊU ÂM GVHD: PHẠM THỊ HOÀN SVTH: NGUYỄN THỊ HIẾU KIÊN MSSV: 16116141 SVTH: TRẦN HUỲNH KIM OANH MSSV: 16116215 SKL007537 Tp Hồ Chí Minh, tháng 09/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2020-16116141 ẢNH HƯỞNG L-ASPARAGINASE ĐẾN SỰ TẠO THÀNH ACRYLAMIDE TRONG CÀ PHÊ (ROBUSTA) RANG XAY BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGÂM KẾT HỢP SÓNG SIÊU ÂM GVHD: TS Phạm Thị Hồn Nhóm SVTH: TP.HCM, tháng 9/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Thị Hiếu Kiên Trần Huỳnh Kim Oanh Ngành: Công nghệ Thực phẩm Tên khóa luận: Ảnh hưởng L-Asparaginase đến tạo thành acrylamide cà phê (Robusta) rang xay phương pháp ngâm kết hợp sóng siêu âm Nhiệm vụ khóa luận: - Xác định thành phần hóa học cà phê nguyên liệu - Khảo sát ảnh hưởng chế độ rang cà phê đến hàm lượng acrylamide tạo thành ảnh hưởng thời gian rang đến màu sắc cà phê - Khảo sát ảnh hưởng L- Asparaginase đến hình thành acrylamide cà phê điều kiện khác - Khảo sát ảnh hưởng độ ẩm đến tạo thành acrylamide cà phê (Robusta) - Khảo sát hàm lượng đường khử asparagine mẫu cà phê - Đánh giá cảm quan mẫu cà phê có khơng có xử lý enzyme Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 02/2020 Ngày hồn thành khóa luận: 04/09/2020 Họ tên người hướng dẫn: TS Phạm Thị Hồn Phần hướng dẫn: Tồn khóa luận Nội dung yêu cầu khóa luận tốt nghiệp thông qua Trưởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm Tp.HCM, ngày tháng năm 2020 Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) i LỜI CẢM ƠN Trong thời gian vừa qua, để hồn thành khóa luận tốt nghiệp này, ngồi kiến thức học từ thầy trình giảng dạy, nổ lực thân, cịn có hỗ trợ, động viên to lớn từ phía gia đình, thầy bạn bè Chúng tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy/cơ mơn Cơng nghệ Thực phẩm nói riêng Ban giám hiệu Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM nói chung truyền đạt kiến thức quý giá, giảng dạy nhiệt tình tạo điều kiện sở vật chất, thiết bị để chúng tơi hồn thành tốt khóa luận Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn Phạm Thị Hồn, người trực tiếp hướng dẫn, động viên bảo tận tình trình nghiên cứu đề tài Nghiên cứu khơng thể tránh khỏi thiếu sót, chúng tơi mong nhận ý kiến đóng góp q thầy/cơ để giúp chúng tơi có kiến thức kinh nghiệm công việc sau Cuối chúng tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, bên cạnh ủng hộ, giúp đỡ chúng tơi có thời gian nghiên cứu đề tài động viên mặt tinh thần suốt thời gian thực khóa luận ii LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan tồn nội dung trình bày khóa luận tốt nghiệp chúng tơi thực Chúng tơi xin cam đoan nội dung tham khảo khóa luận tốt nghiệp trích dẫn xác đầy đủ theo quy định Ngày tháng năm 2020 Ký tên Nguyễn Thị Hiếu Kiên Trần Huỳnh Kim Oanh iii PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN iv v PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN vi vii viii 58 Lerouge P., Cabanes‐Macheteau M., Rayon C., Fischette‐Lainé A.C., Gomord V., Fayel 1998 N‐glycoprotein biosynthesis in plants: recent developments and future trends Plant Molecular Biology 38, 31–48 59 Lewin, B., Giovannucci, D., & Varangis, P 2004 Coffee market: New paradigms in global supply and demand Agriculture and Rural Development Discussion Paper 60 Lindsay, J., Laurin, D., Verreault, R., Hébert, R., Helliwell, B., Hill, G B., & McDowell, I 2002 Risk factors for Alzheimer’s disease: a prospective analysis from the Canadian Study of Health and Aging American journal of epidemiology, 156(5), 445-453 61 Marraccini P., Allard, C., Andre, M.-L., Courjault, C., Gaborit, C., Lacoste, N., Meunier, A., Michaux, S., Petit, V., Priyono, P., Rogers, J W., Deshayes, A 2001 Update on Coffee Biochemical Compounds, Protein and Gene Expression during Bean Maturation and in other Tissues In ASIC 19e Colloque, Trieste, Article B214 62 Martın M, Pablos F, González A 1999 Characterization of arabica and robusta roasted coffee varieties and mixture resolution according to their metal content Food chem, 66 (3): 365-370 63 Mason, T.J., Riera, E., Vercet, A., and Lopez-Buesa, P 2005 Application of ultrasound In Emerging Technologies for Food Processing, Academic Press, Italy 64 May NJ, Tong P, Varelis P, Paterson JL 2009 Acrylamide formation in deep-fried potato products and removal of acrylamide precursors Food Australia 2006; 58(10): 488-493 65 Mazza, G., & Oomah, B D 2003 Buckwheat Encyclopedia of Food Science and Nutrition Vol 66 McClements, D.J 1995 Advances in the application of ultrasound in food analysis and processing Trends in Food Science & Technology 6, 293–299 67 McDougall, B., King, P J., Wu, B W., Hostomsky, Z., Reinecke, M G., & Robinson, W E 1998 Dicaffeoylquinic and dicaffeoyltartaric acids are selective inhibitors of human immunodeficiency virus type integrase Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 42(1), 140-146 66 68 Mohammad, R S 2012 Advances in Chemistry Research Physico – chemical properties of Acrylamide – 46 Molecular Nutrition & Food Research, 50, 1039–1046 69 Monica Anese cộng 2011 Mơ hình hóa tác dụng asparaginase việc giảm hình thành acrylamide bánh quy 70 Mori, H., Tanaka, T., Shima, H., Kuniyasu, T., & Takahashi, M 1986 Inhibitory effect of chlorogenic acid on methylazoxymethanol acetate-induced carcinogenesis in large intestine and liver of hamsters Cancer letters, 30(1), 49-54 71 Mussatto, S I., Machado, E M., Martins, S., & Teixeira, J A 2011 Production, composition, and application of coffee and its industrial residues Food and Bioprocess Technology, 4(5), 661 72 Myagchenkov, V A., & Kurenkov, V F 1991 Applications of Acrylamide Polymers and Copolymers: A Review Polymer-Plastics Technology and Engineering 30(2-3), 109–135 73 Namiki, M 1990 Antioxidants/antimutagens in food Critical Reviews in Food Science & Nutrition, 29(4), 273-300 74 Lasekan, O., Muhammad, K., Sulaiman, R., & Hussain, N 2014 Effect of roasting conditions on color development and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR-ATR) analysis of Malaysian-grown tropical almond nuts (Terminalia catappa L.) Chemistry Central Journal, 8(1), 55 74 Ngoc, N T., Dung, N T., Tra, N T H., & Hai, T N 2014 Expression of Aspergillus oryzae asparaginase in yeast Pichia pastoris Academia Journal of Biology, 36(2), 232-239 75 Nguyễn Tiến Lực 2016 Công nghệ chế biến trà, cà phê, ca cao 76 Nielsen, S S (Ed.) 2010 Food analysis (pp 139-141) New York: Springer Official Journal of the European Communities 2002 Twenty-sixth Commission Directive 2002/34/EC of 15 April 2002 adapting to technical progress Annexes II, III and VII to Council Directive 76/768/EEC on the Approximation of the Laws of the Member States Relating to Cosmetic Products.; 45 (L102): 19-31 77 Noor Aliah, A M., Fareez-Edzuan, A M., & Noor-Diana, A M 2015 A review of quality coffee roasting degree evaluation Journal of Applied Science and Agriculture, 10(7), 18-23 67 78 Oestreich-Janzen, S 2013 Chemistry of coffee: reference module in chemistry, molecular sciences and chemical engineering 79 P Mazzafera; T W Baumann; M M Shimizu; M B Silvarolla 2009 Trop Plant Biol Pp: 63-76 80 Park Y, Yang H, Storkson JM, Albright KJ, Liu W, Lindsay RC, et al 2005 Controlling acrylamide in French fry and potato chip models and a mathematical model of acrylamide formation Chemistry and safety of acrylamide in food: Springe p 343-56 81 Parliment, T H 2000 An overview of coffee roasting, chapter 20, pp: 188- 190; Roth, K (2010) Espresso–A three step preparation Chemie in Unserer Zeit, 37(3), 215-217.) 82 Pedreschi, F., Kaack, K., & Granby, K 2008 The effect of asparaginase on acrylamide formation in French fries Food chemistry, 109(2), 386-392 83 Zuzana Ciesarova cộng 2006 Tác động L-asparaginase đến hàm lượng acrylamide sản phẩm khoai tây 84 Pittia, P., Dalla Rosa, M., & Lerici, C R 2001 Textural changes of coffee beans as affected by roasting conditions LWT-Food Science and Technology, 34(3), 168-175 85 Porto, A C V., Freitas-Silva, O., Souza, E F D., & Gottschalk, L M F (2019) Effect of asparaginase enzyme in the reduction of asparagine in green coffee Beverages, 5(2), 32 86 Pritsa, A A., & Kyriakidis, D A 2001 L-Asparaginase of Thermus thermophilus: Purification, properties and identification of essential amino acids for its catalytic activity Molecular and Cellular Biochemistry 216(1–2), 93–101 87 Privat, I.; Foucrier, S.; Prins, A.; Epallel, T.; Eychenne, M.; Kandalaft, L.; Caillet, V.; Lin, C.; Tanksley, S.; Foyer, C.; McCarthy, J 2006 New Phytol 178(4), 781–797 88 R A Muller; D Berry; J Avelino; D Bieysse 2004 Coffee Diseases In J N Wintgens, Coffee: Growing, Processing, Sustalnable Production; Part II, Chapter 4, pp 491-545 89 R Macrae 1985 Nitrogenous Components In Coffee, Vol 1: Chemistry: R.J Clarke, R Macrae, Eds.: Elsevier: Amsterdam; p 119 68 90 Ranheim, T., & Halvorsen, B 2005 Coffee consumption and human health– beneficial or detrimental–Mechanisms for effects of coffee consumption on different risk factors for cardiovascular disease and type diabetes mellitus Molecular nutrition & food research, 49(3), 274-284 91 Redgwell, R J.; Curti, D.; Rogers, J.; Nicolas, P.; Fischer, M Planta 2003 217(2) Pp: 316–326 92 Richelle M, Tavazzi I, Offord E 2001 Comparison of the antioxidant activity of commonly consumed polyphenolic beverages (coffee, cocoa, and tea) prepared per cup serving J Agri Food Chem, 49 (7): 3438-3442 93 Roberts, J., Holcenberg, J S., & Dolowy, W C 1972 Isolation, crystallization, and properties of Achromobacteraceae glutaminase-asparaginase with antitumor activity Journal of Biological Chemistry 247(1), 84–90 94 Roberts, J., Prager, M D., & Bachynsky, N 1966 The antitumor activity of Escherichia coli L-asparaginase Cancer research 26(10), 2213-2217 95 Robinson, W E., Cordeiro, M., Abdel-Malek, S., Jia, Q., Chow, S A., Reinecke, M G., & Mitchell, W M 1996 Dicaffeoylquinic acid inhibitors of human immunodeficiency virus integrase: inhibition of the core catalytic domain of human immunodeficiency virus integrase Molecular pharmacology, 50(4), 846-855 96 Robinson, W E., Reinecke, M G., Abdel-Malek, S., Jia, Q., & Chow, S A 1996 Inhibitors of HIV-1 replication that inhibit HIV integrase Proceedings of the National Academy of Sciences, 93(13), 6326-6331 97 Rogers, W J., Bezard, G., Deshayes, A., Meyer, I., Petiard, V., Marraccini, P 1997 An 11S-Type Storage Protein from Coffea arabica Endosperm: Biochemical Characterization, Promoter Function and Expression during Grain Maturation In ASIC 17e Colloque, Nairobi Pp 161–167 98 Salazar-Martinez, E., Willett, W C., Ascherio, A., Manson, J E., Leitzmann, M F., Stampfer, M J., & Hu, F B (2004) Coffee consumption and risk for type diabetes mellitus Annals of internal medicine, 140(1), 1-8 99 Schnell, S (2000) Enzyme Kinetics at High Enzyme Concentration Bulletin of Mathematical Biology, 62(3), 483–499 69 100 Shimoda H, Seki E, Aitani M 2006 Inhibitory effect of green coffee bean extract on fat accumulation and body weight gain in mice BMC Complement Altern Med, 6(1): 101 Smith A 2002 Effects Carla R of caffeine on human behavior Food chem toxicol, 40 (9): 1243-1255 102 Soriguer F, rojo-martinez G, de antonio I E 2004 Coffee consumption and type diabetes mellitus Ann Intern Med., 17, 141, 321–323 103 Speer, K 1991 16-O-Methylcafestol – A New Diterpene in Coffee; the Fatty Acid Esters of 16-O-Methylcafestol In Proceedings of the Euro Food Chemistry VI, Vol 1, Hamburg, Germany; Baltes, W., Eklund, T., Fenwick, R., Pfannhauser, W., Ruiter, A., Thier, H.-P., Eds.; Behr’s: Hamburg Pp 338–342 104 Stadler, R H., Robert, F., Riediker, S., Varga, N., Davidek, T., Devaud, S., & Blank, I 2004 In-depth mechanistic study on the formation of acrylamide and other vinylogous compounds by the Maillard reaction Journal of Agricultural and Food Chemistry 52(17), 5550-5558 105 Studer, A., Blank, I., & Stadler, R H 2004 Thermal processing contaminants in foodstuffs and potential strategies of control Czech journal of food sciences, 22(I), 106 Svilaas, A., Sakhi, A K., Andersen, L F., Svilaas, T., Strom, E C., Jacobs Jr, D R., & Blomhoff, R 2004 Intakes of antioxidants in coffee, wine, and vegetables are correlated with plasma carotenoids in humans The Journal of nutrition, 134(3), 562-567 107 Tareke, E., Rydberg, P., Karlsson, P., Eriksson, S., & Törnqvist, M 2002 Analysis of acrylamide, a carcinogen formed in heated foodstuffs Journal of agricultural and food chemistry, 50(17), 4998-5006 109 Totani, N., Yawata, M., Takada, M., & Moriya, M 2007 Acrylamide content of commercial frying oil Journal of oleo science 56(2), 103-106 110 Trugo, L C 2003 Coffee Analysis In: Encyclopedia of Food Science and Nutrition, 2nd edition, Caballero, B., Trugo, L C., Finglas, P M., eds Oxford, UK: Oxford Academic Press; Vol 2, p 498 111 V Leloup 2006 Evaluation of Nutritive Value of Soluble Coffee Pp: 80- 87 70 112 Van Dam, R M., Willett, W C., Manson, J E., & Hu, F B 2006 Coffee, caffeine, and risk of type diabetes: a prospective cohort study in younger and middle-aged US women Diabetes care, 29(2), 398-403 Vauquelin L.N., Robiquet P.J 1806 The discovery of a new plant principle in Asparagus sativus Annales de Chimie (Paris) 57, 88–93 113 114 Viani, R.; Petracco, M 2007 Coffee, Ullmann’s Encyclopedia of 115 Viklund, G Å., Olsson, K M., Sjöholm, I M., & Skog, K I 2008 Variety and storage conditions affect the precursor content and amount of acrylamide in potato crisps Journal of the Science of Food and Agriculture 88(2), 305-312 116 Wattenberg, L W 1983 Inhibition of neoplasia by minor dietary constituents Cancer Research, 43(5 Suppl), 2448s 117 Wei F, Furihata K, Hu F, Miyakawa T, Tanokura M 2010 Complex mixture analysis of organic compounds in green coffee bean extract by two‐ dimensional NMR spectroscopy Magnetic Reson Chem, 2010 48 (11): 857-865 118 Williams E, Stewart-Knox B, Rowland I 2005 A qualitative analysis of consumer perceptions of mood, food and mood-enhancing functional foods J Nutraceut Funct Med Foods, (3-4): 61-83 119 Wilson, P S (2014) Coffee roasting acoustics The journal of the Acoustical Society of America, 135(6) 120 Wintgens, J N (2004) Coffee: growing, processing, sustainable production A guidebook for growers, processors, traders, and researchers Pp: 3-24 121 Wriston, J C 1985 Asparaginase Methods in Enzymology 113, 608–618 122 Xu, F., Oruna-Concha, M J., & Elmore, J S 2016 The use of asparaginase to reduce acrylamide levels in cooked food Food chemistry 210, 163-171 123 Yeretzian, C., Jordan, A., & Lindinger, W 2003 Analysing the headspace of coffee by proton-transfer-reaction mass-spectrometry International Journal of Mass Spectrometry, 223, 115-139 124 Yeretzian, C., Jordan, A., Badoud, R., & Lindinger, W (2002) From the green bean to the cup of coffee: investigating coffee roasting by on-line monitoring of volatiles European Food Research and Technology, 214(2), 92-104 71 125 Zeng X, Cheng K-W, Jiang Y, Lin Z-X, Shi J-J, Ou S-Y, et al Inhibition of acrylamide formation by vitamins in model reactions and fried potato strips Food Chem 116(1): 34-9 72 PHỤ LỤC Bảng kết khảo sát chế độ rang theo thời gian rang cà phê Phụ lục 1.1 - Bảng kết đo màu Mẫu Cà phê xanh (0 phút) Phút Phút Phút Phút Phút Phụ lục 1.2 - Phân tích anova (L) mẫu đo màu thời gian khác Phụ lục 1.3 – Hàm lượng acrylamide theo thời gian rang Khảo sát ảnh hưởng L- Asparaginase đến hình thành acrylamide cà phê Phụ lục 2.1 - Ảnh hưởng nồng độ enzyme Số liệu thể giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, chữ a, b, c, … khác biểu thị khác biệt có ý nghĩa mặt thống kê (p < 0.05) Phụ lục 2.2 - Ảnh hưởng nhiệt độ xử lý Số liệu thể giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, chữ a, b, c, … khác biểu thị khác biệt có ý nghĩa mặt thống kê (p < 0.05) Phụ lục 2.3 - Ảnh hưởng pH môi trường Số liệu thể giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, chữ a, b, c, … khác biểu thị khác biệt có ý nghĩa mặt thống kê (p < 0.05) Phụ lục 2.4 - Ảnh hưởng thời gian xử lý Số liệu thể giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, chữ a, b, c, … khác biểu thị khác biệt có ý nghĩa mặt thống kê (p < 0.05) Hàm lượng đường khử mẫu cà phê Phụ lục - Hàm lượng đường khử (mg/g) Hàm lượng asparagine mẫu cà phê Ảnh hưởng độ ẩm đến hình thành acrylamide cà phê Phụ lục 4.1 - Anova ảnh hưởng độ ẩm đến hình thành acrylamide cà phê có khơng xử lý enzyme Đánh giá cảm quan sản phẩm trước sau xử lý enzyme Phụ lục 5.1 - Phiếu hướng dẫn Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh Phịng thí nghiệm Cảm quan PHIẾU HƯỚNG DẪN Đánh giá cảm quan sản phẩm cà phê theo TCVN 5251:2007 Anh/chị nhận mẫu cà phê mã hóa Hãy quan sát, ngửi, nếm thử đánh giá mức độ sai lệch thuộc tính cảm quan mẫu cách phân hạng theo thang bên Hãy ghi nhận câu trả lời anh/chị vào phiếu đánh giá cảm quan cách đánh dấu (X) vào ô phù hợp Lưu ý: Anh/chị vui lòng vị nước lọc trước sau thử mẫu anh/chị thấy cần thiết Cách đánh giá: - Quan sát trực tiếp mẫu cà phê ánh đèn huỳnh quang, đặt mẫu cách mắt 30cm lắc nhẹ sau đánh giá trạng thái màu sắc cà phê - Dùng mũi ngửi để xác định hương vị cà phê - Đánh giá vị sản phẩm cách nếm mẫu cảm nhận giây - Dùng ngón trỏ ngón lấy lượng mẫu bột cà phê vừa đủ để đánh giá xem đô mịn, đồng tơi xốp Phụ lục 5.2 - Phiếu đánh giá cảm quan Họ tên: Mẫu số Trạng thái Màu sắc 106 Mùi Vị Trạng thái Màu sắc 511 Mùi Vị Phụ lục 5.3 - Bảng thuật ngữ mô tả Tên tiêu Màu sắc Mùi Vị Trạng thái Cà phê pha ... khóa luận: Ảnh hưởng L- Asparaginase đến tạo thành acrylamide cà phê (Robusta) rang xay phương pháp ngâm kết hợp sóng siêu âm Nhiệm vụ khóa luận: - Xác định thành phần hóa học cà phê nguyên liệu... PHẨM  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2020-16116141 ẢNH HƯỞNG L- ASPARAGINASE ĐẾN SỰ TẠO THÀNH ACRYLAMIDE TRONG CÀ PHÊ (ROBUSTA) RANG XAY BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGÂM KẾT HỢP SÓNG SIÊU ÂM GVHD: TS Phạm... Khảo sát ảnh hưởng chế độ rang cà phê đến hàm l? ?ợng acrylamide tạo thành ảnh hưởng thời gian rang đến màu sắc cà phê - Khảo sát ảnh hưởng L- Asparaginase đến hình thành acrylamide cà phê điều